No exactamente 101 usos para una fuente de alimentación ATX

Jul 04, 2023

La fuente de alimentación de la PC ha sido un estándar de la caja de chatarra durante las últimas dos décadas, y probablemente seguirá siéndolo en el futuro previsible. Un producto que a menudo se construye con un estándar muy alto y que brindará años de servicio fiel, pero que tiene una vida útil de solo unos pocos años a medida que la PC de la que forma parte se vuelve obsoleta. A lo largo de las décadas, ha evolucionado de la PC original y AT a ATX, proporcionando una gama cada vez mayor de rieles de voltaje a niveles de potencia cada vez mayores. Ha habido múltiples revisiones diferentes del estándar de fuente de alimentación ATX a lo largo de los años, pero todas comparten el mismo factor de forma básico.

Por lo tanto, una pila de suministros ATX probablemente aparecerá en la vida de bastantes lectores. La mayoría de ellos probablemente serán versiones antiguas y obsoletas de poco uso con las placas base de hoy en día, así que ahí están. No lo suficientemente pequeño como para ignorarlo, pero demasiado bueno para tirarlo. Vamos a echarles un vistazo, intentaremos averiguar qué partes útiles contienen y veremos algunos proyectos usándolos. Tal vez esto te sirva de inspiración si eres uno de esos lectores con un montón de ellos buscando un propósito.

El TL494 es un controlador de fuente de alimentación de modo conmutado diseñado para funcionar en una variedad de configuraciones y fabricado por varias empresas de semiconductores.

El funcionamiento básico de una fuente de alimentación conmutada es bastante sencillo y las fuentes ATX tienen muy pocas desviaciones de la norma. Hay un rectificador de red y un filtro, un par de transistores de potencia de alto voltaje que conmutan la CC resultante a unas pocas decenas de kHz en un transformador con núcleo de ferrita cuya salida se rectifica a CC de bajo voltaje. El TL494 muestrea el voltaje de salida y produce la señal de conmutación PWM que se alimenta a las bases o puertas de los transistores de potencia a través de un transformador de accionamiento. También habrá un suministro de 5 V en espera con otro transformador pequeño y un circuito de "buena potencia" para decirle a la placa base que la fuente de alimentación está lista y activar el suministro en una entrada externa.

Leyenda:

A: puente rectificador

B: condensadores de filtro de entrada, entre B y C – Disipador para transistores HV

C: transformador, entre C y D – Disipador para rectificadores de baja tensión

D: bobina de filtro de salida

E: condensadores de filtro de salida

Alan Lifting [PD], vía Wikimedia Commons.

Estos suministros son un poco inusuales en la era de los componentes de montaje en superficie, ya que la mayoría de ellos que encontrará en una caja de chatarra todavía tienen una construcción de orificio pasante. Esto los convierte en objetivos adecuados para el carroñero electrónico, ya que las piezas pueden recuperarse intactas más fácilmente. Vale la pena tomarse un momento para mirar los componentes que encontrará y sugerir algunos usos para ellos.

Lo más obvio al desmantelar una de estas cajas es la caja de metal, el conector IEC, el interruptor de encendido y el ventilador. No debería necesitar una explicación de cómo se pueden reutilizar, si no le importa un poco de perforación de acero y su caso de proyecto es obviamente el de una fuente de alimentación de PC, entonces son gabinetes muy robustos. Lo mismo ocurre con el cableado de la placa base y los conectores de alimentación del disco, una fuente práctica de cable de conexión de tamaño mediano.

Si observa los componentes en la PCB, muchos de ellos son discretos estándar. Sí, todos hemos buscado una resistencia de 10K en algún momento, pero aparte de algunos condensadores de alto voltaje en general, no hay mucho por lo que emocionarse. Entonces, ¿qué hay en ese tablero que valga la pena levantar?

Una cosa que abunda en una placa de fuente de alimentación ATX es el magnetismo. Choques toroidales y bobinas de ferrita utilizados en filtros, así como en los diversos transformadores con núcleo de ferrita. Los transformadores están enrollados para un propósito específico, por lo que, a menos que tenga la paciencia para rebobinarlos, pueden ser de poca utilidad, pero los estranguladores tienen más aplicación. No se trata de ferritas de RF exóticas, sino de núcleos de polvo de hierro más utilitarios, aunque todavía pueden encontrar un montón de uso donde se requiera un estrangulador. Incluso los he usado como núcleos para balunes coaxiales, cuando su propósito es simplemente evitar que la RF se filtre por el alimentador, su bajo rendimiento de RF es una ventaja. También vale la pena señalar desde una perspectiva de RF que estos choques también son una fuente útil de una gran cantidad de alambre de cobre esmaltado de gran calibre para sus otros inductores.

Los semiconductores en una fuente de alimentación ATX incluyen algunos componentes especializados, pero aún existen aplicaciones alternativas para ellos. En el lado de alto voltaje hay una selección de diodos de alto voltaje y esos transistores de conmutación, todos los cuales son una fuente fértil de piezas si está pirateando inversores de alto voltaje. En el lado de bajo voltaje, aparte del TL494 u otro chip controlador, encontrará algunos rectificadores de alta corriente y más de un regulador de la serie 78XX de tres terminales si tiene suerte, así como en muchos casos una referencia de voltaje ajustable TL431. También puede encontrar varios disipadores de calor útiles en otros proyectos.

Como puede ver, una fuente de alimentación ATX puede producir algunos componentes útiles. Pero dado que hay un suministro casi ilimitado de ellos, no vale la pena romper uno a menos que necesite las piezas, entonces, ¿qué puede hacer con uno intacto?

La respuesta es bastante simple: ¿qué tal usarlo como fuente de alimentación de banco? Estos suministros no son eléctricamente los más silenciosos ni los mejor regulados del mundo, pero tienen la ventaja de proporcionar varios rieles de voltaje útiles a niveles de corriente significativos. Se requiere una pequeña modificación para usar uno de esta manera, una de las líneas es una línea de habilitación que se mantiene alta. Tire del pin 16 hacia abajo (generalmente un cable verde) y el suministro se iniciará. Hay numerosos proyectos en Hackaday.io que muestran cómo otros han hecho esto, y una búsqueda rápida de OSH Park arrojará una variedad de PCB de ruptura como esta.

Si los voltajes fijos no son suficientes, ha habido muchos proyectos de PSU de banco ATX como el que se muestra en la imagen, equipados con reguladores variables LM317 en sus líneas de 12 V para proporcionar una salida ajustable. Sin embargo, esa no es la única forma en que esto se puede lograr, el TL494 se puede convertir fácilmente en un regulador variable con una simple modificación. Las advertencias y exenciones de responsabilidad estándar se aplican con respecto a los peligros de trabajar en la red eléctrica y equipos de alto voltaje si sigue esa ruta.

Por supuesto, usar una fuente de alimentación como fuente de alimentación es muy útil, pero no es innovador, incluso si a veces implica un poco de piratería de hardware. ¿Qué hay de otros usos para uno? Un área para la que podría ser adecuado un suministro capaz de producir grandes corrientes, por ejemplo, es la soldadura. Es importante señalar que por soldadura no nos referimos al tipo de soldadura con la que haría barcos o incluso automóviles, pero ese no es el único lugar donde encontrará un soldador (este soldador por puntos que usa solo el caso de un ATX suministro es un buen proyecto, pero no cuenta del todo en este contexto). El año pasado, por ejemplo, cubrimos un suministro ATX que se usaba con un electrodo de grafito para soldar termopares, lo que proporcionó un ahorro significativo en comparación con las alternativas comerciales. Y el potencial de metalurgia de un suministro ATX no termina ahí, encontrará personas que los usan para soldadura por resistencia en la comunidad de fabricación de modelos.

Entonces, todavía tienes esa pila de ladrillos de metal debajo del banco de todas las PC viejas que se te han presentado, pero con suerte después de leer esto, tendrás un poco de inspiración que te permitirá hacer algo con ellos. Hagas lo que hagas, asegúrate de compartirlo con nosotros en Hackaday.io, ¡y no olvides enviarnos el enlace!